JP3659204B2 - Mobile fuel cell power plant - Google Patents

Mobile fuel cell power plant Download PDF

Info

Publication number
JP3659204B2
JP3659204B2 JP2001260639A JP2001260639A JP3659204B2 JP 3659204 B2 JP3659204 B2 JP 3659204B2 JP 2001260639 A JP2001260639 A JP 2001260639A JP 2001260639 A JP2001260639 A JP 2001260639A JP 3659204 B2 JP3659204 B2 JP 3659204B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
power
fuel
reformer
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001260639A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003068339A (en
Inventor
浩之 市川
靖和 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2001260639A priority Critical patent/JP3659204B2/en
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to CN2007101061110A priority patent/CN101056006B/en
Priority to US10/332,270 priority patent/US6994931B2/en
Priority to CNB028022335A priority patent/CN100472912C/en
Priority to EP10012441A priority patent/EP2267866B1/en
Priority to PCT/JP2002/008403 priority patent/WO2003021740A1/en
Priority to EP02796469A priority patent/EP1456930B1/en
Priority to KR10-2003-7003859A priority patent/KR100502866B1/en
Priority to DE60238347T priority patent/DE60238347D1/en
Publication of JP2003068339A publication Critical patent/JP2003068339A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3659204B2 publication Critical patent/JP3659204B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/31—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for starting of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/34—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/30—The power source being a fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体用燃料電池パワープラント、特に起動時の運転に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動体用燃料電池パワープラントとしては燃料電池とバッテリとが搭載されたハイブリッド燃料電池自動車が知られている（特開２０００−３１５５１１号公報参照）。
【０００３】
この種の燃料電池車では、例えば燃料改質装置を有する燃料電池の場合、燃料改質装置が燃料改質器と燃焼器からなり、燃料改質器からの改質ガスとコンプレッサからの空気とを燃料電池に導いて電力を発生させ、燃料電池で発電される電力及びバッテリの電力は、電力調整器によりアクセル操作に応じて駆動モータ、燃料改質器、燃焼器及びコンプレッサなどに配分される。また、燃料電池で発電される電力の余剰分と駆動モータの回生する電力とはバッテリに蓄積される。
【０００４】
運転者がイグニッションキーをＯＮ操作して燃料電池自動車の運転を開始すると、燃料改質器が起動されるまでの数分から数十分のあいだは改質ガスが生成されないため、燃料電池は発電することができない。従って、駆動モータの走行電力は専らバッテリによって賄われる。このバッテリの電力のみを利用した走行が、いわゆるＥＶ走行である。
【０００５】
その後、燃料電池で使用可能な基準量の改質ガスを燃料改質器が生成できるようになった時点から燃料電池による発電を開始する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料改質装置を有する燃料電池の場合に燃料改質装置を起動するのに大きな電力を必要とし、また燃料改質装置を別体で有しない燃料電池（例えば内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池）の場合に当該燃料電池を起動するのにも大きな電力を必要としている。このため、走行距離あるいは走行時間が短く燃料改質装置や燃料電池が起動するかしないかのうちにイグニッションキーをＯＦＦにして運転停止してしまうような、いわゆるチョイ乗り走行が多用されるときには、イグニッションキーをＯＮ操作しても、バッテリの残容量に不足がない限り燃料改質装置や燃料電池を起動せずＥＶ走行させるほうが実用燃費上好ましい。
【０００７】
しかしながら、従来装置によればこのようなチョイ乗り走行が多用されるときにもイグニッションキーをＯＮ操作する度に燃料改質装置や燃料電池を起動してしまうので、無駄に電力が消費され実用燃費が悪化することになっている。
【０００８】
そこで本発明は、走行モード判定パラメータなどに基づいてチョイ乗り走行であるのかそれとも通常走行であるのかを判定し、チョイ乗り走行であると判定したときには燃料改質装置や燃料電池を起動しないことにより、チョイ乗り走行が多用されるときの実用燃費を改善することを目的とする。
【０００９】
また、チョイ乗り走行を行うのは運転者であるから運転者にチョイ乗り走行を行うのかそれとも通常走行を行うのかを選択させることができできれば便利である。
【００１０】
そこで本発明は、運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段を設け、運転者がイグニッションキーをＯＮ操作した場合にこの走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されているとき燃料改質装置や燃料電池を起動しないことによっても、チョイ乗り走行時の燃料改質装置や燃料電池の無駄な起動を削減することを目的とする。
【００１１】
この場合、チョイ乗り走行時に燃料改質装置や燃料電池を起動しないのは、無駄なエネルギ消費を抑えるためであるが、この無駄なエネルギ消費を抑えたいという観点に着目すれば、バッテリの残容量に不足がない限り運転開始時に燃料改質装置や燃料電池の起動エネルギが大きい場合にまでこれらを起動しないことである。
【００１２】
しかしながら、従来装置によれば燃料改質装置や燃料電池の起動エネルギを推定することはしていないので、運転開始時に燃料改質装置や燃料電池の起動エネルギが大きい場合においてもイグニッションキーをＯＮ操作すれば燃料改質装置や燃料電池を起動され、無駄に電力が消費されている。
【００１３】
そこで本発明は、運転者がイグニッションキーをＯＮ操作した場合に燃料改質装置や燃料電池の起動エネルギを推定し、この推定した起動エネルギが判定値以上であるとき燃料改質装置や燃料電池を起動しないことにより、運転開始時の無駄な電力消費をも抑制することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、前記蓄電装置のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、前記移動体の走行開始時に前記起動エネルギ推定手段の推定する起動エネルギが判定値以上の場合であって、前記ＳＯＣ検出手段により検出されるＳＯＣが下限値よりも大きいときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段とを備える。
【００１６】
第２の発明は、電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、前記燃料電池の起動エネルギをその燃料電池の温度に基づいて推定する起動エネルギ推定手段と、前記蓄電装置のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、前記移動体の走行開始時に前記起動エネルギ推定手段の推定する起動エネルギが判定値Ｑ以上の場合であって、前記ＳＯＣ検出手段により検出されるＳＯＣが下限値よりも大きいときは前記燃料電池を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段とを備える。
【００１７】
第３の発明では、第２の発明において前記燃料電池が、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である。
【００１８】
第４の発明では、第１の発明において前記起動エネルギ推定手段が、前記起動エネルギを前記燃料改質装置の温度に基づいて推定する。
【００１９】
第５の発明では、第２または第３の発明において前記起動エネルギ推定手段が、前記起動エネルギを前記燃料電池の温度に基づいて推定する。
【００２０】
第６の発明では、第１の発明において前記起動エネルギ推定手段が、前記起動エネルギを、前記燃料改質装置が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて推定する。
【００２１】
第７の発明では、第２または第３の発明において前記起動エネルギ推定手段が、前記起動エネルギを、前記燃料電池が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて推定する。
【００２２】
第８の発明では、第６または第７の発明において前記起動エネルギ推定手段が、前記起動エネルギを外気温度に基づいても推定する。
【００２３】
第９の発明は、燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、走行距離又は走行時間が短く前記燃料改質装置が起動するかしないかのうちに停止する走行時には、その前記燃料改質装置を起動しない起動制御手段を備える。
第１０の発明は、第９の発明においてチョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する走行モード判定手段を備え、前記起動制御手段が、この判定結果より通常走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動し、チョイ乗り走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する。
【００２４】
第１１の発明は、電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラント移動体において、チョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する走行モード判定手段と、この判定結果より通常走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動し、チョイ乗り走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段とを備える。
第１２の発明は、第１１の発明において前記燃料電池が、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である。
【００２５】
第１３の発明では、第１０から第１２までのいずれかひとつの発明において前記走行モード判定手段が、前記チョイ乗り走行モードか通常走行モードかをイグニッションキーのＯＮ操作後に実際に走行している時間、実走行速度、走行電力要求量、バッテリ消費電力量、アクセルペダルの踏み込み速度の少なくとも一つに基づいて判定する。
【００２６】
第１４の発明では、第１０から第１２までのいずれかひとつの発明において前記走行モード判定手段が、カレンダー、時計、ＧＰＳのいずれか一つ以上を組み合わせた日時走行パターンを学習制御で記憶させておき、この記憶させた日時走行パターンに従って前記チョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する。
【００２９】
第１５の発明は、燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、前記移動体の走行開始時にこの走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されているときは、前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段とを備える。
【００３０】
第１６の発明は、電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、前記移動体の走行開始時にこの走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されているときは、前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段とを備える。
【００３１】
第１７の発明では、第１５の発明において実際にチョイ乗り走行を行わせたとき前記蓄電装置の電力不足で走行停止に陥るかどうかを判定する手段を有し、この判定結果より実際にチョイ乗り走行を行わせたとき電力不足で走行停止に陥るとき前記燃料改質装置を起動する。
【００３２】
第１８の発明では、第１６の発明において実際にチョイ乗り走行を行わせたとき前記蓄電装置の電力不足で走行停止に陥るかどうかを判定する手段を有し、この判定結果より実際にチョイ乗り走行を行わせたとき電力不足で走行停止に陥るとき前記燃料電池を起動する。
【００３３】
第１９の発明は、燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、この走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されている場合に、前記燃料改質装置起動時の走行電力量を前記起動エネルギ推定手段が推定する起動エネルギーに基づいて演算する起動時走行電力量演算手段と、この燃料改質装置起動時の走行電力量Ｅが前記蓄電装置に残っていないときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動する起動制御手段とを備える。
【００３４】
第２０の発明は、電力を発生する燃料電池と、この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置とを備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、この走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されている場合に、前記燃料電池起動時の走行電力量を前記起動エネルギ推定手段が推定する起動エネルギーに基づいて演算する起動時走行電力量演算手段と、この燃料改質装置起動時の走行電力量Ｅが前記蓄電装置に残っていないときは前記燃料電池を起動してその燃料電池から供給される電力で移動体を駆動する起動制御手段とを備える。
第２１の発明は、第１６または第２０の発明において前記燃料電池が、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である。
【００３５】
第２２の発明では、第１９の発明において前記チョイ乗り走行モードの他に前記燃料改質装置起動中の走行モードと燃料改質装置起動完了後の走行モードを判定し、音または表示によってこれら３つの各走行モードを告知する手段を設ける。
【００３６】
第２３の発明では、第２０または第２１の発明において前記チョイ乗り走行モードの他に前記燃料電池起動中の走行モードと燃料電池起動完了後の走行モードを判定し、音または表示によってこれら３つの各走行モードを告知する手段を設ける。
【００３７】
【発明の効果】
第１、第２、第３の発明によれば、運転開始時に燃料改質装置や燃料電池の起動エネルギが大きいときには燃料改質装置や燃料電池を起動せず蓄電装置から供給される電力のみにより走行するので、無駄な電力消費を抑えることができる。また、燃料改質装置や燃料電池の起動中に蓄電装置の残量が底を突いて車両を停止せざるを得ず車両を走行させることができなくなるような事態を防止できる。
【００３８】
第４の発明によれば燃料改質装置の温度に基づいて、また第５の発明によれば燃料電池の温度に基づいて起動エネルギを推定するので、燃料改質装置や燃料電池の温度が変化しても起動エネルギを正確に推定できる。
【００３９】
第６の発明によれば燃料改質装置が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて、第７の発明によれば燃料電池が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて起動エネルギを推定するので、ごく短時間の駐車などから再起動する場合の燃料消費を抑えることができる。
【００４０】
第８の発明によれば、外気温度に基づいても起動エネルギを推定するので、外気温度が相違しても正確に起動エネルギの推定を行える。
【００４１】
第９、第１０、第１１、第１２、第１３、第１４の発明によれば、チョイ乗り走行が行われるときには燃料改質装置や燃料電池を起動せず蓄電装置から供給される電力のみにより走行するので、チョイ乗り走行時の実用燃費を改善できる。
【００４３】
第１５、第１６の発明によれば、運転者がチョイ乗り走行モードを選択するだけでチョイ乗り走行時の燃料改質装置や燃料電池の無駄な起動を削減できる。
【００４４】
第１７、第１８の発明によれば、チョイ乗り走行途中での蓄電装置の残量低下による車両停止などの事態を防止できる。
【００４５】
第１９、第２０、第２１の発明によれば、チョイ乗り走行時に蓄電装置が電力不足（バッテリ切れ）になり走行停止の事態に陥ることを避けることができる。
【００４６】
第２２、第２３の発明によれば、運転者が走行モードを選択する際の参考となり、運転者の走行モード選択の確度が増す。また、イグニッションキーのＯＮ操作後直ぐに運転者が走行モードの選択をすることなくチョイ踏み走行を行っている場合に、いずれの走行モードにあるかが判定される前に運転者が走行モードの選択を思い出しチョイ踏み走行モードを選択すれば即座に燃料改質装置や燃料電池の起動が終了されるので、電力消費をより少なくすることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４８】
図１は本発明の第１実施形態の燃料電池自動車のシステム図である。この燃料電池自動車は、燃料改質装置を有する燃料電池とバッテリ（蓄電装置）とが搭載されたハイブリッド燃料電池自動車である。
【００４９】
燃料改質装置は燃料改質器１と燃焼器３とからなり、このうち燃料改質器１は、燃料として炭化水素を含有するものを使用するものであり、例えば燃料としてメタノールを使用した場合にはメタノールタンク５に蓄えられている燃料であるメタノール７を、水タンク９からの水１１を用いて水蒸気改質し水素を含んだ改質ガス１３を生成する。このとき、場合によってはコンプレッサ１５から供給される空気１７を用いてメタノール７の部分酸化による改質も行われる。水蒸気改質は吸熱反応であり、部分酸化は発熱反応である。
【００５０】
燃料改質器１からの改質ガス１３とコンプレッサ１５からの空気１９とは燃料電池２１のアノード、カソードそれぞれの電極に送られ、改質ガス１３中の水素と空気１９中の酸素とを用いて燃料電池２１により発電される。
【００５１】
改質ガス１３中の水素と空気１９中の酸素は燃料電池２１内ですべて消費されるわけでなく、一部に水素を残した使用済み改質ガス２３と、一部に酸素を残した使用済み空気２５とが燃焼器３に送られ燃焼器３により燃焼される。このとき場合によってはコンプレッサ１５からの空気２７とメタノールタンク５からのメタノール７と共に燃焼される。燃焼器３での燃焼反応による熱は、メタノール７や水１１を気化するために、上述した水蒸気改質の吸熱反応に供するために再利用される。
【００５２】
バッテリ２７は、燃料電池２１によって発電される電力の余剰分や燃料電池自動車が減速する際のモータ２９（駆動装置）による回生電力を蓄積すると共に、モータ２９で消費される走行電力や、コンプレッサ１５、燃料改質器１、燃焼器３で消費される補機電力を賄うのに充分な発電が燃料電池２１によって行われなかった場合に放電して不足電力を補う。
【００５３】
モータ２９と補機（コンプレッサ１５、燃料改質器１、燃焼器３など）への電力の配分、つまり走行用電力と補機電力の配分は電力調整器３１を介して行われる。
【００５４】
制御装置３３は、運転者によるアクセルペダル３５の踏み込み量（アクセル開度）をアクセルセンサ３７によって検出した信号と、図示しない車速センサからの車速とに基づいて電力調整器３１による電力配分を制御する。
【００５５】
ところで、燃料電池２１が発電するためには燃料改質器１を起動しなければならないが、燃料改質器１を起動するには大きな電力が必要とされることがあるので、走行距離あるいは走行時間が短く燃料改質器１が起動するかしないかのうちにイグニッションキーをＯＦＦにして燃料改質器１を停止してしまうような、いわゆるチョイ乗り走行が多用されるときにもイグニッションキーをＯＮ操作する度に燃料改質器１を起動するのでは実用燃費が悪化することになりかねない。このため、運転者がイグニッションキーをＯＮ操作した場合に燃料改質器１の起動エネルギを運転条件より推定し、この推定した起動エネルギが判定値未満であるときに限って燃料改質器１を起動する。
【００５６】
制御装置３３で実行されるこの制御の内容を図２のフローチャートに従って説明する。図２はイグニッションキースイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時（図では「ＩＧＮ ＳＷ のＯＦＦ→ＯＮ時」と略記）に１回だけ実行する。
【００５７】
ステップ１０では温度センサ（例えば熱電対など）３８により検出される改質器１の温度を読み込み、ステップ２０でこの改質器温度から図３を内容とするテーブルを検索することにより改質器１の起動エネルギを演算する。
【００５８】
図３に示したように起動エネルギは改質器温度が上昇するほど小さくなる。これは、改質器１の起動時に改質器１の各要素を所定の温度まで昇温する必要があり、改質器温度が高いほど改質器１を起動する際に必要な熱量（起動エネルギ）が少なくて済むからである。
【００５９】
ステップ３０ではこの改質器１の起動エネルギと判定値Ｑを比較する。ここで判定値Ｑはチョイ乗り走行モードで改質器１を起動しても燃費悪化に影響の少ない起動エネルギの値として予め設定する値（一定値）である。例えば改質器１を冷機状態から起動した場合に想定される最大の起動エネルギの１０％といったように、経験的、実験的または統計的に最適値を設定する（設計値）。改質器１の起動エネルギがＱ未満であればステップ４０に進み、改質器１を起動する。具体的には改質器起動フラグ（０に初期設定）＝１とし、この改質器起動フラグを用いて改質器１の起動処理を行わせる。
【００６０】
ここで改質器１の起動処理の一例を簡単に述べておくと、最初は燃料電池２１をバイパスして改質器１の出口側と燃焼器３の入口側を接続しておく。次に、改質器１に燃料と空気を供給して部分酸化反応による発熱反応を起こさせると同時に燃焼器３に改質器１からの改質ガスを供給し、燃焼器３で改質ガス中の燃焼成分（Ｈ2、ＣＯ、ＨＣ等）を燃焼させ、改質器１の温度が所定の温度に達したら、今度は改質器１に水を供給して（またはさらに空気の供給を停止し）、オートサーマル反応（または水蒸気改質反応）に移行させる。そして、改質器１の温度を検出して水蒸気改質反応が安定したと判断できたらバイパスをやめて燃料電池２１に改質ガス（Ｈ2リッチ）を供給し燃料電池２１により発電を開始させ、改質器１の起動を終了する。
【００６１】
一方、改質器１の起動エネルギがＱ以上である場合にはステップ３０よりステップ５０に進み改質器１を起動しない（改質器起動フラグ＝０）。
【００６２】
なお、改質器１の起動中や改質器１が起動されない状態では車両の走行はバッテリ電力のみによるＥＶ走行である。
【００６３】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００６４】
図３に示すように、改質器温度が低い温度であるＴ１の場合には、起動エネルギが判定値Ｑより大きいので改質器１が起動されず、これに対してＴ２の場合には起動エネルギが判定値Ｑより小さいので改質器１が起動される。
【００６５】
このように第１実施形態によれば、燃料電池自動車の走行開始時に改質器１の起動エネルギが大きいときには改質器１を起動しないようにしたので、無駄なバッテリ消費を抑えることができる。
【００６６】
図４のフローチャートは第２実施形態で、図２と置き換わるものである。第１実施形態と異なる点を説明すると、これは図４のステップ１０、２０にある。すなわち、ステップ１０で前回にイグニッションキーのＯＦＦ操作により改質器１を停止してから今回イグニッションキーをＯＮ操作するまでの経過時間と外気温度とを読み込む。ここで経過時間は制御装置３３の有する内部タイマを用いて計測し、また外気温度は図示しない温度センサにより検出すればよい。
【００６７】
ステップ２０ではこの経過時間と外気温度から図５を内容とするマップを検索することにより改質器１の起動エネルギを演算する。
【００６８】
図５に示したように起動エネルギは、経過時間が同じであれば外気温度が上昇するほど小さくなり、外気温度が同じであれば経過時間が長いほど大きくなる値である。これは、改質器１の起動時に改質器１の各要素を所定の温度まで昇温する必要があり、外気温度が高いほど改質器１を起動する際に必要な熱量（起動エネルギ）が少なくて済むからである。また、前回に改質器１を停止してから今回イグニッションキーをＯＮ操作するまでの経過時間が長くなるほど起動エネルギが大きくなるのは、改質器１の停止後の時間経過に伴って改質器温度が低下するため、改質器１の再起動に必要な熱量が増加するためである。
【００６９】
このように第２実施形態によれば、前回に改質器１を停止してから今回イグニッションキーをＯＮ操作するまでの経過時間に基づいて改質器１の起動エネルギを推定することで、ごく短時間の駐車などから改質器１を再起動する場合の燃料消費を抑えることができる。また、同じ短時間の駐車でも外気温が低いほど改質器１の起動エネルギを大きく推定することで、外気温度に関係なく起動エネルギを精度良く推定できる。
【００７０】
図６のフローチャートは第３実施形態で、第１実施形態の図２（または第２実施形態の図４）を前提として追加するものである。図２との関係では図２の実行後に図６のフローを所定の周期（例えば１０ｍｓ毎）で実行する。ただし、改質器１の起動完了後に終了する。
【００７１】
図６のステップ６０では、図２によりイグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に設定される改質器起動フラグをみる。
【００７２】
改質器起動フラグ＝０であるときにはステップ７０以降に進む。ステップ７０、８０、９０は走行モード判定手段である。すなわち、ステップ７０では走行モード判定パラメータを読み込む。ここでは走行モード判定パラメータとして、
▲１▼イグニッションキーのＯＮ操作後に実際に走行している時間、
▲２▼実走行車速、
▲３▼走行電力要求量、
▲４▼バッテリ消費電力、
▲５▼アクセルペダルの踏み込み速度
の５つを考えている。この場合、▲１▼の実際に走行している時間［ｓｅｃ］は制御装置３３の有する内部タイマにより計測すればよい。▲２▼の実走行車速［ｍ／ｓ］は図示しない車速センサにより検出する。▲３▼の走行電力要求量［ｋＷ］は例えばアクセルセンサ３７からのアクセル開度に基づいて検出する。▲４▼のバッテリ消費電力量［ｋＷ］はバッテリ容量の代表値であるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）［％］から演算する。▲５▼のアクセルペダル３５の踏み込み速度［開度／ｓ］はアクセルセンサ３７からのアクセル開度に基づいて演算する。
【００７３】
ステップ８０では上記５つの各走行モード判定パラメータから通常走行モードであるのかチョイ乗り走行モードであるのかを個別に判定する。この各判定は具体的には図７に基づいて行う。
【００７４】
まず図７最上段において左端は実際に走行している時間の最低値（例えば０ｓｅｃ）であり、チョイ乗り走行モードと通常走行モードを分ける境界値は基本的には次のような手順で決定する。
【００７５】
（１）シミュレーション、社内走行試験などによって車両の走行条件（外気温度温、負荷など）毎にチョイ乗り走行モードと通常走行モードの境界時間を決定するマップを作成する。
【００７６】
（２）車両の実際の走行状態に基づいて境界時間（マップ値）に補正を施す。
【００７７】
これは走行パターン、使用条件などによる補正である。
【００７８】
次に図７第２段目において左端は最低の実走行車速（例えば０ｍ／ｓ）であり右端は最大の実走行車速である。チョイ乗り走行モードと通常走行モードの境界車速は一般的な走行パターンとその際の電カ消費量から定める。なお、実走行車速としては瞬時値を考えている。
【００７９】
次に図７第３段目において左端は最低の走行電力要求量（例えば０ｋＷ）であり右端は最大の走行電力要求量である。最大の走行電力要求量は車両の最大負荷走行パターンによって定まっている。同様にして図７第４段目において左端は最低のバッテリ消費電力量（例えば０ｋＷ）、右端は最大のバッテリ消費電力量である。最大のバッテリ消費電力量はバッテリ容量によって定まっている。
【００８０】
次に図７最下段において左端は最低のアクセルペダルの踏み込み速度（例えば０開度／ｓ）であり右端は最大のアクセルペダルの踏み込み速度である。
【００８１】
ここで、アクセルペダルの踏み込み量そのものでなくアクセルペダルの踏み込み速度を採用し、これが境界値以上になったら通常走行モードと判定させるようにしたのは次の理由による。アクセルペダル３５の踏み込み速度が大きいということは車両運転の負荷変動が激しいことを表す。負荷変動が激しいとバッテリ２７への充放電回数が増えバッテリ２７への負荷が高くなる。従って頻繁に負荷変動するような場合、充放電によるバッテリ２７への負荷を低減するため改質器１を起動する（通常走行モードとする）。
【００８２】
このように、実際に走行している時間が短いとき、実走行車速が低いとき、走行電力要求量やバッテリ消費電力量が低いとき、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときにチョイ乗り走行モードであると、これに対して実際に走行している時間が長いとき、実走行車速が高いとき、走行電力要求量やバッテリ消費電力量が大きいとき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに通常走行モードであると判定する。なお、図７において各境界値は車両のサイズによっても異なっている。
【００８３】
図６のステップ９０ではいずれの走行モードにあるかどうかをみる。走行モード判定パラメータが１つである場合に、チョイ乗り走行モードであると判定されているときにはステップ１００に進んで改質器１を起動しないこととし（改質器起動フラグ＝０）、チョイ乗り走行モードでないときにはステップ９０よりステップ１１０に進んで改質器１を起動する（改質器起動フラグ＝１）。このため、イグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に起動エネルギが判定値Ｑ以上と大きいために改質器を起動しないとしていた場合でも（図２のステップ３０、５０）、その後に走行モード判定パラメータにより通常走行モードであると判定されれば改質器１が起動される（図６のステップ９０、１１０）。
【００８４】
実際には５つの走行モード判定パラメータを採用しているので、ステップ９０では５つの走行モード判定パラメータの総てについてチョイ乗り走行モードであると判定されているかどうかをみる。走行モード判定パラメータの総てについてチョイ乗り走行モードであると判定されているときにはステップ１００に進み改質器１を起動しない（改質器起動フラグ＝０）。
【００８５】
これに対して５つの走行モード判定パラメータの一つでもチョイ乗り走行モードでないときにはステップ９０よりステップ１１０に進んで改質器１を起動する（改質器起動フラグ＝１）。これは、一つでも走行モード判定パラメータより通常走行モードと判定された場合に、そのままチョイ乗り走行モードで走り続けると、バッテリ２７の容量が下限値に達する前に改質器１を起動できない可能性があるので、安全をみてチョイ乗り走行モードであることの確実性を高め、何れか一つの走行モード判定パラメータについて通常走行モードに該当したら改質器１を起動するようにしたものである。
【００８６】
このように、第３実施形態によれば、イグニッションスイッチのＯＮ操作後に走行モード判定パラメータに基づいて通常走行モードであるのかチョイ乗り走行モードであるのかの走行モードの判定を所定の周期で行い、その判定結果により改質器１の起動・非起動を制御するようにしたので、各走行モードに合った改質器１の起動・非起動の制御が可能となり、実用燃費の改善を図りつつ運転性の低下を防止できる。
【００８７】
なお、走行モードの判定方法はこれに限られない。例えば、カレンダー、時計、ＧＰＳ等のいずれか一つ以上を組み合わせた日時走行パターンを学習制御で記憶させておき、この記憶させた日時走行パターンに従ってチョイ乗り走行モードであるのか通常走行モードであるのかを判定することが考えられる。ここで、日時走行パターンとは、日付、曜日、時間帯によって定まる運転者に固有の走行パターンのことである。例えば週中のある時間帯では住宅密集地での配達のためにチョイ乗り走行が行われることがわかっているのであれば、学習制御によりその配達時間帯はチョイ乗り走行モードであると記憶させておけば、次の配達時間帯には走行モードを判定するまでもなく、即座にチョイ乗り走行モードであるとして改質器を起動しないまま走行を開始させることができる。
【００８８】
図８のフローチャートは第４実施形態で、第１、第２実施形態の図２、図４と置き換わるものである。
【００８９】
第１、第２実施形態と相違する点は図８のステップ１２０、１３０である。すなわち、ステップ１２０でバッテリ２７の充電状態を示すＳＯＣを読み込み、ステップ１００でこのＳＯＣから図９を内容とするテーブルを検索することにより改質器１の起動エネルギの判定値Ｑ´を演算する。
【００９０】
図９に示したように判定値Ｑ´はＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎを超えているときには第３実施形態における判定値Ｑと同じであり、ＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎ以下のとき想定される起動エネルギの最大値Ｑｍａｘとなる値である。
【００９１】
このため、図８においてＳＯＣが下限値ＳＯＣｍｉｎ以下と少ない場合には起動エネルギの判定値Ｑ´が、想定される起動エネルギの最大値Ｑｍａｘとなるので、そのときの改質器１の起動エネルギが大きいか小さいかによらず、ステップ３０からステップ４０に進むことになり、必ず改質器１が起動される。これは、運転をチョイ乗り走行で開始した場合でも途中で改質器１を起動しないとバッテリ切れになる（つまりＳＯＣがＳＯＣｍｉｎに達する）ほどＳＯＣが低下していることがあり、このとき改質器１を起動している間、車両をモータ２９のみで動かすだけのバッテリ容量が残っていないと、改質器１を起動をさせようとしている最中に車両が停止してしまうので、これに対処するため改質器１を起動している間、モータ２９のみで車両を駆動できるだけのバッテリ容量を残しておくようにしたものである。
【００９２】
なお、図８のステップ１０、２０は第１実施形態である図２のステップ１０、２０または第２実施形態である図４のステップ１０、２０を代表して示したものである。すなわち、図８のステップ１０では起動エネルギ演算パラメータ（第１実施形態を流用する場合は改質器温度、第２実施形態を流用する場合は改質器１を停止してから今回イグニッションキーをＯＮ操作するまでの経過時間と外気温度）を読み込み、図８のステップ２０でこのパラメータに基づいて起動エネルギを演算する（第１実施形態を流用する場合は図３を内容とするテーブルを検索し、第２実施形態を流用する場合は図５を内容とするマップを検索する）。
【００９３】
このように第４実施形態によれば、バッテリ２７のＳＯＣに応じて起動エネルギの判定値を演算するようにしたので、改質器１の起動中にバッテリ残量が底を突いて車両を停止せざるを得ず車両を走行させることができなくなるような事態を防止できる。
【００９４】
図１０のフローチャートは第５実施形態で、第３実施形態の図６に対応する。図１０のフローはイグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に開始して所定の周期（例えば１０ｍｓ毎）で実行する。ただし、改質器１の起動完了後に終了する。
【００９５】
第３実施形態と相違する点は図２及び図６のステップ６０（または図４及び図６のステップ６０）に代えてステップ１４０、１５０、１６０を導入した点にある。すなわち、第５実施形態では通常走行モードかチョイ乗り走行モードであるのかを選択可能な走行モード選択スイッチが運転室に設けられており、ステップ１４０でこのスイッチ信号より運転者が通常走行モードかチョイ乗り走行モードのいずれを選択しているのかをみる。運転者が通常走行モードを選択していればステップ１１０に進んで改質器１を起動する（改質器起動フラグ＝１）。
【００９６】
一方、チョイ乗り走行モードを選択しているときにはステップ１５０に進んでバッテリ２７のＳＯＣを読み込み、ステップ１６０でこのＳＯＣと判定値Ａを比較する。
【００９７】
ここで判定値Ａは、例えばチョイ乗り走行モードを運転者が選択している場合に、実際にチョイ乗り走行（つまりバッテリ電力のみの走行）を行わせるとバッテリ切れで走行停止に陥るときのＳＯＣ（一定値）である。少なくとも、冷機状態の改質器１をただちに起動し改質器１の暖機が終了して燃料電池２１により発電が開始されるまでの間、チョイ乗り走行が可能なＳＯＣの値でなければならない。なお、判定値Ａは経験的にまたは実験的または統計的に求める必要があるが、例えば１０−１５モード走行などを代用して判定値Ａの計算に使用してもよい。
【００９８】
ＳＯＣが判定値Ａ以下である場合には実際にチョイ乗り走行を行わせるとバッテリ切れで走行停止に陥ると判断し、ステップ１１０に進み改質器１を起動する。なお、この場合に走行中に車両を停止しなければならなくなることを避けるため燃料電池２１による発電が開始されてから走行を開始させるか、改質器の起動が終了するまで待って車両の走行を開始させるかまたは車両の走行を維持できる程度に改質器の起動が進んだ後に走行を開始させることが望ましい。
【００９９】
一方、ＳＯＣが判定Ａを超える場合には、ステップ１６０よりステップ７０以降に進み図６に示す第３実施形態と同様の処理を行う。
【０１００】
このようにして第５実施形態によれば、運転者が走行モード選択スイッチにより通常走行モードを選択していれば直ちに改質器１を起動することでバッテリ電力による走行を短くし、バッテリ２７の消費を小さくできる。
【０１０１】
また、運転者が走行モード選択スイッチによりチョイ乗り走行モードを選択している場合にはさらに現在のＳＯＣに基づいて実際にチョイ乗り走行を行わせたときバッテリ切れで走行停止に陥るかどうかを所定の周期で判定し、実際にチョイ乗り走行を行わせたときバッテリ切れで走行停止に陥るとみれば即座に改質器１を起動することで、チョイ乗り走行途中でのバッテリ残量低下による車両停止などの事態を防止できる。
【０１０２】
図１１のフローチャートは第６実施形態で、第５実施形態の図１０と置き換わるものである。ただし、第５実施形態と相違して、イグニッションキーのＯＦＦからＯＮへの切換時には図２（または図４）を実行している。
【０１０３】
第５実施形態と相違する点は走行モード選択スイッチ信号の扱いと新たに追加したステップ１７０、１８０、１９０、２００にある。すなわち、ステップ１４０では走行モード選択スイッチからの信号を受けて運転者によりいずれの走行モードが選択されているのか、あるいはいずれの走行モードも選択されていないのかをみる。
【０１０４】
運転者が通常走行モードを選択している場合の操作は第５実施形態と同じで、ステップ１１０に進み改質器１を起動する。なお、実際の運転では、通常走行モードを選択したにも係わらず運転者の気が変わって車の運転を停止するようなこともあるが、少なくとも走行中にバッテリ切れを起こすようなことはない。
【０１０５】
次に、運転者がチョイ乗り走行モードを選択している場合にはステップ１４０よりステップ１７０、１８０に進み、図２のステップ２０で演算されている起動エネルギを読み込み、この値に基づいて改質器１の起動時の走行電力量Ｅ［Ｗｈ］を演算する。
【０１０６】
この改質器起動時走行電力量Ｅの演算は次のようにして行う。まず改質器１の起動エネルギから図１２を内容とするテーブルを検索することにより改質器１の起動が完了するまでの時間を算出する。次に、チョイ乗り走行を例えば１０−１５モード走行とみなし、改質器１の起動が完了するまでのあいだ１０−１５モードかつモータ２９のみで走行した場合に消費される電力量を計算により（または実験的に）求めて改質器起動完了時間と消費電力量（＝改質器起動時走行電力量）の関係を予めテーブルにしておくと、上記の改質器起動完了時間からこのテーブルを検索することにより改質器起動時走行電力量Ｅを算出できる。
【０１０７】
なお、改質器１を起動するための補機の消費電力量と改質器起動完了時間の関係をも予め実験的に求めてテーブルにしておき、前記モータ２９のみで走行した場合に消費される電力量に加算することで改質器起動時走行電力量Ｅの演算がより正確になる。
【０１０８】
ステップ１９０ではこの改質器起動時走行電力量Ｅによってバッテリ２７を消費した場合のバッテリ２７の消費割合をＳＯＣ Ｅ［％］として算出し、この消費割合ＳＯＣ Ｅをステップ２００で現在のＳＯＣと比較する。消費割合ＳＯＣ Ｅが現在のＳＯＣ以上であれば改質器１の起動を直ぐに開始しないと走行中にバッテリ切れになるので、ステップ２００よりステップ１１０に進み直ぐに改質器１を起動する（改質器起動フラグ＝１）。なお、ＳＯＣが消費割合ＳＯＣ Ｅより大きくなるまで走行を開始できないように制御すれば走行中にバッテリ切れになることを完全に防止できる。
【０１０９】
これに対して消費割合ＳＯＣ ＥがＳＯＣ未満であるときにはチョイ乗り走行を続けることが可能であると判断しステップ２００よりステップ１００に進み改質器を起動しない（改質器起動フラグ＝０）。
【０１１０】
一方、ステップ１４０で運転者がどちらの走行モードも選択していない場合にはステップ７０以降に進んで第５実施形態と同様に改質器１を起動するかしないかの判定を行うのであるが、ステップ９０でチョイ乗り走行モードであると判定したときにも、ステップ１７０以降に進むようにしている。このため、運転者がいずれの走行モードをも選択していないけれども走行モード判定手段（ステップ７０、８０、９０）によりチョイ乗り走行モードであると判定される場合においても、消費割合ＳＯＣ Ｅが現在のＳＯＣよりも小さいときにはステップ２００よりステップ１１０へと進んで改質器１を起動でき、これによりチョイ乗り走行中にバッテリ切れになることを確実に防止できる。
【０１１１】
第６実施形態では、運転者によってチョイ乗り走行モードが選択された際や運転者によってはいずれの走行モードも選択されてないけれども走行モード判定手段がチョイ乗り走行モードであると判定した際に、改質器１の起動エネルギから改質器１の起動中にバッテリ２７が消費する電力量Ｅを算出し、このバッテリ２７が消費する電力量Ｅに対応するバッテリ２７の消費割合ＳＯＣ Ｅがバッテリ２７のＳＯＣ以上である場合には改質器１を起動させるようにしたので、チョイ乗り走行時にバッテリ切れになり走行停止の事態に陥ることを避けることができる。
【０１１２】
なお、第６実施形態において、チョイ乗り走行モードの他に改質器起動中の走行モードと改質器起動完了後の走行モードを判定し、音または表示によってこれら３つの各走行モードを運転者に告知する手段を付加すれば、運転者の走行モード選択の確度が増す。
【０１１３】
実施形態では、燃料改質装置を有する燃料電池を対象としてその燃料改質装置を起動するか否かについて説明したが、これに限らず、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池を対象として当該燃料電池を起動するか否かについて本発明を同様に適用することができる。
【０１１４】
実施形態では移動体用燃料電池パワープラントとして燃料電池自動車を例に挙げて説明したが、船、産業機械等も移動体用燃料電池パワープラントであり、これらに対しても本発明を適用することができる。
【０１１５】
実施形態では燃料がメタノールの場合で説明したが、これに限られるものでなく、ガソリン、プロパンガス、天然ガス、ナフサ、その他の炭化水素系燃料でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のブロック構成図。
【図２】第１実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図３】改質器温度と改質器の起動エネルギとの関係を示す特性図。
【図４】第２実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図５】外気温度及び改質器停止後イグニッションキーＯＮ操作までの経過時間と改質器の起動エネルギとの関係を示す特性図。
【図６】第３実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図７】各走行モード判定パラメータと２つの走行モードの境界値との関係を示す特性図。
【図８】第４実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図９】ＳＯＣと判定値の関係を示す特性図。
【図１０】第５実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図１１】第６実施形態の改質器の起動制御を説明するためのフローチャート。
【図１２】改質器の起動エネルギと起動完了時間の関係を示す特性図。
【符号の説明】
１ 改質器（燃料改質装置）
２１ 燃料電池
２７ バッテリ（蓄電装置）
２９ モータ（駆動装置）
３３ 制御装置
３８ 温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power plant for a mobile body, and more particularly to an operation at startup.
[0002]
[Prior art]
As a conventional fuel cell power plant for a mobile body, a hybrid fuel cell vehicle equipped with a fuel cell and a battery is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315511).
[0003]
In this type of fuel cell vehicle, for example, in the case of a fuel cell having a fuel reformer, the fuel reformer comprises a fuel reformer and a combustor, and the reformed gas from the fuel reformer and the air from the compressor The electric power generated by the fuel cell and the power of the battery are distributed to the drive motor, fuel reformer, combustor, compressor, etc. according to the accelerator operation by the power regulator. . Further, the surplus power generated by the fuel cell and the power regenerated by the drive motor are stored in the battery.
[0004]
When the driver turns on the ignition key to start the operation of the fuel cell vehicle, the reformed gas is not generated for a few minutes to several tens of minutes until the fuel reformer is started up, so the fuel cell generates power. I can't. Therefore, the travel power of the drive motor is exclusively provided by the battery. The traveling using only the electric power of the battery is so-called EV traveling.
[0005]
Thereafter, power generation by the fuel cell is started when the fuel reformer can generate a reference amount of reformed gas that can be used in the fuel cell.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of a fuel cell having a fuel reformer, a large amount of electric power is required to start the fuel reformer, and a fuel cell that does not have a separate fuel reformer (for example, a solid that generates power by internal reforming) In the case of an oxide fuel cell or a solid oxide fuel cell that generates electricity directly from fuel by electrode reaction, a large amount of electric power is required to start the fuel cell. For this reason, when the so-called choi riding is frequently used, such as when the travel distance or travel time is short and the fuel reformer or the fuel cell is started or not, the operation is stopped by turning off the ignition key. Even if the ignition key is turned on, it is preferable in terms of practical fuel consumption to start the EV without starting the fuel reformer or the fuel cell unless the remaining capacity of the battery is insufficient.
[0007]
However, according to the conventional device, the fuel reformer and the fuel cell are started up every time the ignition key is turned on even when such a ride on the choke is frequently used. Is supposed to get worse.
[0008]
In view of this, the present invention determines whether the vehicle is traveling in the choi mode or the normal mode based on the travel mode determination parameter and the like, and does not start the fuel reformer or the fuel cell when it is determined that the vehicle is in the choi mode. The purpose is to improve practical fuel efficiency when choi riding is frequently used.
[0009]
In addition, since it is the driver who performs the choi ride, it is convenient if the driver can select whether to perform choi ride or normal run.
[0010]
In view of this, the present invention provides a travel mode selection means that can select a normal travel mode and a choice ride mode based on the driver's intention, and when the driver operates the ignition key to turn on, Another object of the present invention is to reduce useless activation of the fuel reforming apparatus and the fuel cell during the riding on the choi even by not starting the fuel reforming apparatus and the fuel cell when the traveling mode is selected.
[0011]
In this case, the reason why the fuel reforming device and the fuel cell are not started during the riding on the choi is to suppress wasteful energy consumption. However, if attention is paid to the viewpoint of restraining this wasteful energy consumption, the remaining capacity of the battery As long as there is no shortage, the fuel reforming device and the fuel cell are not started until the starting energy is large at the start of operation.
[0012]
However, since the startup energy of the fuel reformer or fuel cell is not estimated according to the conventional device, the ignition key is turned on even when the startup energy of the fuel reformer or fuel cell is large at the start of operation. Then, the fuel reformer and the fuel cell are started, and power is wasted.
[0013]
Therefore, the present invention estimates the starting energy of the fuel reformer and the fuel cell when the driver turns on the ignition key, and when the estimated starting energy is equal to or greater than a determination value, the fuel reformer and the fuel cell are By not starting, it aims at suppressing the wasteful power consumption at the time of a driving | operation start.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  A first invention is a fuel reformer that generates reformed gas from fuel, a fuel cell that generates electric power using the reformed gas, and the electric power generated in the fuel cell is charged and the electric power is discharged. In a fuel cell power plant for a mobile body, comprising: a power storage device that performs the operation, and a drive device that drives the mobile body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device,PreviousStarting energy estimating means for estimating the starting energy of the fuel reformer;SOC detecting means for detecting the SOC of the power storage device, and when the mobile body starts to travelThe starting energy estimated by the starting energy estimating means is equal to or greater than the judgment value.In the case where the SOC detected by the SOC detecting means is larger than the lower limit valueStart the fuel reformerWithout controlling, the mobile body is driven by the electric power supplied from the power storage device.Activation control means.
[0016]
  First2The invention ofGenerate electricityA fuel cell for a mobile body, comprising: a fuel cell; a power storage device that charges and discharges power generated in the fuel cell; and a drive device that drives the mobile body with the power supplied from the fuel cell or the power storage device In power plant,PreviousThe starting energy of the fuel cellBased on the temperature of the fuel cellA starting energy estimating means for estimating;SOC detecting means for detecting the SOC of the power storage device, and when the mobile body starts to travelThe activation energy estimated by the activation energy estimation means is equal to or greater than the judgment value Q.In the case where the SOC detected by the SOC detecting means is larger than the lower limit valueStart the fuel cellWithout controlling, the mobile body is driven by the electric power supplied from the power storage device.Activation control means.
[0017]
  First3In the invention of the2In the invention ofThe fuel cell is a solid oxide fuel cell that generates electric power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates electric power directly from fuel by an electrode reaction.
[0018]
  First4In the invention of the1'sIn the present invention, the startup energy estimation means estimates the startup energy based on the temperature of the fuel reformer.
[0019]
  First5In the invention of the2Or second3In this invention, the starting energy estimating means estimates the starting energy based on the temperature of the fuel cell.
[0020]
  First6In the invention of the1'sIn the present invention, the startup energy estimating means is configured to measure the startup energy from the time when the fuel reformer stopped last time.Start of moving bodyEstimate based on the time until.
[0021]
  First7In the invention of the2Or second3In the invention of the present invention, the startup energy estimating means uses the startup energy for the current time after the fuel cell stopped last time.Start of moving bodyEstimate based on the time until.
[0022]
  First8In the invention of the6Or second7In the present invention, the activation energy estimating means estimates the activation energy also based on the outside air temperature.
[0023]
  First9The present invention includes a fuel reformer that generates reformed gas from fuel, a fuel cell that generates electric power using the reformed gas, and an electric storage that charges and discharges electric power generated by the fuel cell. In a fuel cell power plant for a mobile unit comprising the device and a drive unit that drives the mobile unit with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device,When traveling, the travel distance or travel time is short and the fuel reformer is stopped during the start or notAnd a start control means for not starting the fuel reformer.
  The tenth invention is the ninth invention,Travel mode determination means for determining whether the travel mode is normal or normalThe activation control means comprisesFrom this judgment result when it is in normal driving modeIsStart the fuel reformerDriving the mobile body with the electric power supplied from the fuel cellAnd when in the Choi riding modeIsStart the fuel reformerInstead, the mobile body is controlled to be driven by the electric power supplied from the power storage device.
[0024]
  The eleventh invention isGenerate electricityA fuel cell for a mobile body, comprising: a fuel cell; a power storage device that charges and discharges power generated in the fuel cell; and a drive device that drives the mobile body with the power supplied from the fuel cell or the power storage device In the power plant moving body, when it is in the normal driving mode from the driving mode determining means for determining whether it is the choi riding driving mode or the normal driving mode, and this determination resultIsStart the fuel reformerDriving the mobile body with the electric power supplied from the fuel cellAnd when in the Choi riding modeIsStart the fuel reformerWithout controlling, the mobile body is driven by the electric power supplied from the power storage device.Activation control means.
  A twelfth invention is a solid oxide fuel cell in which the fuel cell in the eleventh invention generates power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates power directly from fuel by electrode reaction.
[0025]
  First13In the invention of No. 10,1 to 12In the invention of the present invention, the travel mode determining means determines whether the travel mode is the travel mode or the normal travel mode after the ignition key is turned on, the actual travel speed, the travel power requirement amount, the battery power consumption amount, the accelerator The determination is made based on at least one of the pedal depression speeds.
[0026]
  First14In the invention of No. 10,1 to 12In the present invention, the travel mode determination means stores a date / time travel pattern combining any one or more of a calendar, a clock, and GPS by learning control, and determines whether the travel mode is the choi riding mode according to the stored date / time travel pattern. It is determined whether the vehicle is in normal driving mode.
[0029]
  First15The present invention includes a fuel reformer that generates reformed gas from fuel, a fuel cell that generates electric power using the reformed gas, and an electric storage that charges and discharges electric power generated in the fuel cell. In a fuel cell power plant for a mobile body comprising a device and a drive device that drives the mobile body with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device, a normal travel mode and a choi ride travel mode are set based on the driver's intention. Travel mode selection means that can be selected,At the start of traveling of the moving bodyWhen the ride mode is selected by this mode selection meansIsStart the fuel reformerWithout controlling, the mobile body is driven by the electric power supplied from the power storage device.Activation control means.
[0030]
  First16The invention ofGenerate electricityA fuel cell for a moving body, comprising: a fuel cell; a power storage device that charges and discharges the power generated in the fuel cell; and a drive device that drives the mobile body with the power supplied from the fuel cell or the power storage device In the power plant, a traveling mode selection means capable of selecting a normal traveling mode and a choi riding traveling mode based on the intention of the driver;At the start of traveling of the moving bodyWhen the ride mode is selected by this mode selection meansIsStart the fuel reformerWithout controlling, the mobile body is driven by the electric power supplied from the power storage device.Activation control means.
[0031]
  First17In the invention of the15In the invention of claim 1, there is means for determining whether or not the power storage device actually stops running due to lack of power when the ride is actually performed, and from this determination result, the power is insufficient when the ride is actually performed. The fuel reformer is started when the vehicle stops running.
[0032]
  First18In the invention of the16In the invention of claim 1, there is means for determining whether or not the power storage device actually stops running due to lack of power when the ride is actually performed, and from this determination result, the power is insufficient when the ride is actually performed. The fuel cell is started when the vehicle stops running.
[0033]
  First19The present invention includes a fuel reformer that generates reformed gas from fuel, a fuel cell that generates electric power using the reformed gas, and an electric storage that charges and discharges electric power generated in the fuel cell. In a fuel cell power plant for a mobile unit comprising a device and a drive unit that drives the mobile unit with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device, startup energy estimation means for estimating startup energy of the fuel reformer, When the fuel reformer is started when the normal driving mode and the choy riding mode can be selected based on the driver's intention, and when the choy riding mode is selected by the driving mode selection unit A starting running power amount calculating means for calculating the running power amount of the fuel reformer based on the starting energy estimated by the starting energy estimating means, When the running power amount E when not left in the electric storage deviceIsStart the fuel reformerDriving the mobile body with the electric power supplied from the fuel cellActivation control means.
[0034]
  First20The invention ofGenerate electricityA fuel cell for a mobile body, comprising: a fuel cell; a power storage device that charges and discharges power generated in the fuel cell; and a drive device that drives the mobile body with the power supplied from the fuel cell or the power storage device In a power plant, a starting energy estimating means for estimating a starting energy of the fuel reformer, a traveling mode selecting means capable of selecting a normal traveling mode and a choi riding traveling mode based on the driver's intention, and the traveling mode selection When the choi riding mode is selected by the means, the starting running power amount calculating means for calculating the running power amount at the time of starting the fuel cell based on the starting energy estimated by the starting energy estimating means, and the fuel When the power consumption E when the reformer is activated does not remain in the power storage deviceIsStart the fuel cellAnd drive the mobile body with the power supplied from the fuel cell.Activation control means.
  A twenty-first invention is a solid oxide fuel cell in which the fuel cell in the sixteenth or twentieth invention generates power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates power directly from fuel by electrode reaction.
[0035]
  In the twenty-second aspect,19In the present invention, in addition to the choi riding mode, means for determining a running mode during startup of the fuel reformer and a running mode after completion of startup of the fuel reformer and notifying each of these three running modes by sound or display Is provided.
[0036]
  In the twenty-third invention,20th orAccording to a twenty-first aspect of the invention, there is provided means for determining the travel mode during the fuel cell activation and the travel mode after the completion of the fuel cell activation and notifying each of the three travel modes by sound or display in addition to the choi ride mode. .
[0037]
【The invention's effect】
  1st, 2nd, 2ndThreeAccording to the invention, when the starting energy of the fuel reformer and the fuel cell is large at the start of operation, the fuel reformer and the fuel cell are not started and the vehicle travels only by the electric power supplied from the power storage device. Can be suppressed.In addition, it is possible to prevent a situation in which the vehicle cannot be driven due to the remaining amount of the power storage device reaching the bottom during the startup of the fuel reformer or the fuel cell, and the vehicle must be stopped.
[0038]
  FirstFourAccording to the invention, based on the temperature of the fuel reformer, and5According to this invention, since the startup energy is estimated based on the temperature of the fuel cell, the startup energy can be accurately estimated even if the temperature of the fuel reformer or the fuel cell changes.
[0039]
  First6'sAccording to the invention, this time since the last time the fuel reformer stoppedStart of moving bodyBased on the time until7According to the present invention, this time since the last stop of the fuel cellStart of moving bodySince the start-up energy is estimated based on the time until this time, it is possible to suppress fuel consumption when restarting from a very short time parking or the like.
[0040]
  First8According to the invention, since the startup energy is estimated even based on the outside air temperature, the startup energy can be accurately estimated even if the outside air temperature is different.
[0041]
  Ninth,10th, 11th, 12th, 13th, 14thAccording to this invention, when the choi ride is performed, the fuel reformer and the fuel cell are not started, and the vehicle is driven only by the electric power supplied from the power storage device. Therefore, the practical fuel consumption during the choi ride can be improved.
[0043]
  First15The second16According to this invention, it is possible to reduce useless activation of the fuel reformer and the fuel cell during the ride on the choi simply by selecting the choi ride mode.
[0044]
  First17The second18According to this invention, it is possible to prevent a situation such as a vehicle stop due to a decrease in the remaining amount of the power storage device during the riding on the choi.
[0045]
  19thAccording to the twentieth and twenty-first aspects, it is possible to prevent the power storage device from running out of power (running out of the battery) and falling into a travel stop state when traveling on a ride.
[0046]
According to the twenty-second and twenty-third inventions, it becomes a reference when the driver selects the travel mode, and the driver's accuracy in selecting the travel mode increases. In addition, when the driver is stepping without selecting the travel mode immediately after the ignition key is turned on, the driver selects the travel mode before determining which travel mode is in effect. Recalling this and selecting the choi stepping travel mode immediately terminates the start-up of the fuel reformer and the fuel cell, so that power consumption can be reduced.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0048]
FIG. 1 is a system diagram of a fuel cell vehicle according to a first embodiment of the present invention. This fuel cell vehicle is a hybrid fuel cell vehicle equipped with a fuel cell having a fuel reformer and a battery (power storage device).
[0049]
The fuel reformer comprises a fuel reformer 1 and a combustor 3, and the fuel reformer 1 uses a hydrocarbon-containing one as the fuel. For example, when methanol is used as the fuel The methanol 7 which is the fuel stored in the methanol tank 5 is steam-reformed using the water 11 from the water tank 9 to produce a reformed gas 13 containing hydrogen. At this time, reforming by partial oxidation of the methanol 7 is also performed using the air 17 supplied from the compressor 15 in some cases. Steam reforming is an endothermic reaction and partial oxidation is an exothermic reaction.
[0050]
The reformed gas 13 from the fuel reformer 1 and the air 19 from the compressor 15 are sent to the anode and cathode electrodes of the fuel cell 21, and the hydrogen in the reformed gas 13 and the oxygen in the air 19 are used. The fuel cell 21 generates power.
[0051]
The hydrogen in the reformed gas 13 and the oxygen in the air 19 are not all consumed in the fuel cell 21, but the used reformed gas 23 that leaves part of the hydrogen and the use that leaves part of the oxygen. The spent air 25 is sent to the combustor 3 and combusted by the combustor 3. At this time, it is combusted together with air 27 from the compressor 15 and methanol 7 from the methanol tank 5 depending on circumstances. The heat generated by the combustion reaction in the combustor 3 is reused to vaporize the methanol 7 and the water 11 and to be used for the endothermic reaction of the steam reforming described above.
[0052]
The battery 27 accumulates surplus power generated by the fuel cell 21 and regenerative power from the motor 29 (driving device) when the fuel cell vehicle decelerates, and travel power consumed by the motor 29 and the compressor 15. When the power generation sufficient to cover the auxiliary power consumed by the fuel reformer 1 and the combustor 3 is not performed by the fuel cell 21, the fuel cell 21 is discharged to compensate for the insufficient power.
[0053]
Distribution of electric power to the motor 29 and auxiliary equipment (compressor 15, fuel reformer 1, combustor 3, etc.), that is, distribution of traveling power and auxiliary power is performed through a power regulator 31.
[0054]
The control device 33 controls the power distribution by the power regulator 31 based on a signal detected by the accelerator sensor 37 by the accelerator sensor 37 and the vehicle speed from a vehicle speed sensor (not shown). .
[0055]
By the way, in order for the fuel cell 21 to generate power, the fuel reformer 1 must be started. However, since a large amount of electric power may be required to start the fuel reformer 1, the travel distance or the travel The ignition key is also used when a so-called choi ride is frequently used, such as turning off the ignition key and stopping the fuel reformer 1 while the time is short or not. If the fuel reformer 1 is started every time the ON operation is performed, the practical fuel consumption may be deteriorated. For this reason, when the driver turns on the ignition key, the startup energy of the fuel reformer 1 is estimated from the operating conditions, and the fuel reformer 1 is used only when the estimated startup energy is less than the determination value. to start.
[0056]
The contents of this control executed by the control device 33 will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 is executed only once when the ignition key switch is switched from OFF to ON (abbreviated as “IGN SW OFF → ON” in the figure).
[0057]
In step 10, the temperature of the reformer 1 detected by a temperature sensor (for example, a thermocouple) 38 is read, and in step 20, a table having the contents shown in FIG. 3 is retrieved from this reformer temperature. The starting energy of is calculated.
[0058]
As shown in FIG. 3, the startup energy decreases as the reformer temperature increases. This is because it is necessary to raise the temperature of each element of the reformer 1 to a predetermined temperature when the reformer 1 is started. The higher the reformer temperature is, the more heat (startup) is required when starting the reformer 1. This is because less energy is required.
[0059]
In step 30, the starting energy of the reformer 1 and the determination value Q are compared. Here, the determination value Q is a value (a constant value) set in advance as a value of activation energy that has little effect on fuel consumption deterioration even when the reformer 1 is activated in the choi riding mode. For example, an optimum value is set empirically, experimentally, or statistically (design value), such as 10% of the maximum startup energy assumed when the reformer 1 is started from a cold state. If the activation energy of the reformer 1 is less than Q, the process proceeds to step 40 and the reformer 1 is activated. Specifically, the reformer start flag (initially set to 0) = 1 is set, and the reformer 1 is started using this reformer start flag.
[0060]
An example of the start-up process of the reformer 1 will be briefly described here. First, the fuel cell 21 is bypassed and the outlet side of the reformer 1 and the inlet side of the combustor 3 are connected. Next, fuel and air are supplied to the reformer 1 to cause an exothermic reaction due to a partial oxidation reaction, and at the same time, the reformed gas from the reformer 1 is supplied to the combustor 3 and the reformer 1 Combustion component (H2, CO, HC, etc.), when the temperature of the reformer 1 reaches a predetermined temperature, this time, water is supplied to the reformer 1 (or the supply of air is further stopped), and an autothermal reaction is performed. (Or steam reforming reaction). When the temperature of the reformer 1 is detected and it is determined that the steam reforming reaction is stable, the bypass is stopped and the reformed gas (H2(Rich) is supplied to start power generation by the fuel cell 21, and the start-up of the reformer 1 is completed.
[0061]
On the other hand, when the activation energy of the reformer 1 is equal to or higher than Q, the process proceeds from step 30 to step 50 and the reformer 1 is not activated (reformer activation flag = 0).
[0062]
When the reformer 1 is being activated or when the reformer 1 is not activated, the vehicle travels by EV traveling only with battery power.
[0063]
Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
[0064]
As shown in FIG. 3, in the case of T1 where the reformer temperature is low, the starter energy is larger than the determination value Q, so the reformer 1 is not started, whereas in the case of T2, the starter is started. Since the energy is smaller than the determination value Q, the reformer 1 is started.
[0065]
As described above, according to the first embodiment, when the start-up energy of the reformer 1 is large at the start of traveling of the fuel cell vehicle, the reformer 1 is not started, so that useless battery consumption can be suppressed.
[0066]
The flowchart of FIG. 4 is a second embodiment, which replaces FIG. To explain the difference from the first embodiment, this is in steps 10 and 20 of FIG. That is, in step 10, the elapsed time and the outside air temperature from when the reformer 1 was stopped by the ignition key OFF operation last time to when the ignition key is turned ON this time are read. Here, the elapsed time is measured using an internal timer of the control device 33, and the outside air temperature may be detected by a temperature sensor (not shown).
[0067]
In step 20, the starting energy of the reformer 1 is calculated by searching a map having the contents shown in FIG. 5 from the elapsed time and the outside air temperature.
[0068]
As shown in FIG. 5, the activation energy is a value that decreases as the outside air temperature increases if the elapsed time is the same, and increases as the elapsed time increases if the outside air temperature is the same. This is because it is necessary to raise the temperature of each element of the reformer 1 to a predetermined temperature when the reformer 1 is started, and the amount of heat (starting energy) required to start the reformer 1 as the outside air temperature increases. This is because there is less. The starting energy increases as the elapsed time from the previous stop of the reformer 1 until the ignition key is turned on this time increases as the time elapses after the reformer 1 stops. This is because the reactor temperature decreases and the amount of heat required for restarting the reformer 1 increases.
[0069]
As described above, according to the second embodiment, the startup energy of the reformer 1 is estimated based on the elapsed time from when the reformer 1 was stopped last time until the ignition key is turned on this time. It is possible to suppress fuel consumption when the reformer 1 is restarted from parking for a short time. Further, even when parking for the same short time, the startup energy of the reformer 1 is estimated to be larger as the outside air temperature is lower, so that the startup energy can be accurately estimated regardless of the outside air temperature.
[0070]
The flowchart of FIG. 6 is a third embodiment, and is added on the premise of FIG. 2 of the first embodiment (or FIG. 4 of the second embodiment). In relation to FIG. 2, the flow of FIG. 6 is executed at a predetermined cycle (for example, every 10 ms) after the execution of FIG. However, it ends after the start-up of the reformer 1 is completed.
[0071]
In step 60 of FIG. 6, the reformer start flag that is set when the ignition switch is switched from OFF to ON is seen from FIG.
[0072]
When the reformer activation flag = 0, the process proceeds to step 70 and subsequent steps. Steps 70, 80, and 90 are travel mode determination means. That is, in step 70, the driving mode determination parameter is read. Here, as a travel mode determination parameter,
(1) The actual running time after the ignition key is turned on,
(2) Actual vehicle speed,
(3) Travel power requirement,
(4) Battery power consumption,
▲ 5 ▼ Accelerator pedal depression speed
I am thinking of the following five. In this case, the actual traveling time [sec] of (1) may be measured by an internal timer of the control device 33. The actual traveling vehicle speed [m / s] of (2) is detected by a vehicle speed sensor (not shown). The travel power requirement [kW] of (3) is detected based on the accelerator opening from the accelerator sensor 37, for example. The battery power consumption [kW] of (4) is calculated from SOC (State of Charge) [%] which is a representative value of the battery capacity. The depression speed [opening / s] of the accelerator pedal 35 of (5) is calculated based on the accelerator opening from the accelerator sensor 37.
[0073]
In step 80, it is individually determined from the five travel mode determination parameters whether the travel mode is the normal travel mode or the choi ride travel mode. Specifically, each determination is made based on FIG.
[0074]
First, the left end in the uppermost part of FIG. 7 is the lowest value of actual running time (for example, 0 sec), and the boundary value for dividing the choi riding mode and the normal running mode is basically determined by the following procedure. .
[0075]
(1) Create a map for determining the boundary time between the choi riding mode and the normal running mode for each vehicle running condition (outside air temperature, load, etc.) by simulation, in-house running test, and the like.
[0076]
(2) The boundary time (map value) is corrected based on the actual running state of the vehicle.
[0077]
This is a correction based on the running pattern, use conditions, and the like.
[0078]
Next, in the second stage of FIG. 7, the left end is the lowest actual traveling vehicle speed (for example, 0 m / s), and the right end is the maximum actual traveling vehicle speed. The boundary vehicle speed between the choi riding mode and the normal driving mode is determined from a general driving pattern and power consumption at that time. Note that an instantaneous value is considered as the actual traveling vehicle speed.
[0079]
Next, in the third stage of FIG. 7, the left end is the minimum required travel power (for example, 0 kW), and the right end is the maximum required travel power. The maximum travel power requirement is determined by the maximum load travel pattern of the vehicle. Similarly, in the fourth stage of FIG. 7, the left end is the lowest battery power consumption (for example, 0 kW), and the right end is the maximum battery power consumption. The maximum battery power consumption is determined by the battery capacity.
[0080]
Next, at the bottom of FIG. 7, the left end is the lowest accelerator pedal depression speed (for example, 0 opening / s), and the right end is the maximum accelerator pedal depression speed.
[0081]
Here, the depression speed of the accelerator pedal is adopted instead of the depression amount of the accelerator pedal itself, and when this exceeds the boundary value, the normal running mode is determined for the following reason. A high depressing speed of the accelerator pedal 35 indicates that the load fluctuation of the vehicle driving is severe. If the load fluctuation is severe, the number of times of charging / discharging the battery 27 increases and the load on the battery 27 increases. Therefore, when the load fluctuates frequently, the reformer 1 is started to reduce the load on the battery 27 due to charging / discharging (the normal traveling mode is set).
[0082]
Thus, when the actual running time is short, when the actual traveling vehicle speed is low, when the traveling power requirement amount or the battery power consumption amount is low, when the depression speed of the accelerator pedal is small, it is the choi riding traveling mode. On the other hand, when the actual running time is long, when the actual traveling vehicle speed is high, when the traveling power requirement amount or the battery power consumption amount is large, when the depression speed of the accelerator pedal is large, the normal traveling mode is used. Judge that there is. In FIG. 7, each boundary value varies depending on the size of the vehicle.
[0083]
In step 90 of FIG. 6, it is checked which driving mode is in effect. If the travel mode determination parameter is one and it is determined that the travel mode is the ride mode, the process proceeds to step 100 and the reformer 1 is not started (reformer start flag = 0). When it is not in the travel mode, the process proceeds from step 90 to step 110 to start the reformer 1 (reformer start flag = 1). Therefore, even when the reformer is not started when the ignition switch is switched from OFF to ON because the startup energy is as large as the determination value Q or more (steps 30 and 50 in FIG. 2), the travel mode determination parameter is thereafter set. If it is determined that the vehicle is in the normal traveling mode, the reformer 1 is started (steps 90 and 110 in FIG. 6).
[0084]
Actually, since five travel mode determination parameters are employed, it is checked in step 90 whether all of the five travel mode determination parameters are determined to be the choi riding mode. When it is determined that all the travel mode determination parameters are in the ride mode, the process proceeds to step 100 and the reformer 1 is not started (reformer start flag = 0).
[0085]
On the other hand, when one of the five travel mode determination parameters is not in the ride mode, the reformer 1 is started from step 90 and the reformer 1 is started (reformer start flag = 1). This is because even if at least one of the travel mode determination parameters determines that the travel mode is normal, the reformer 1 cannot be started before the capacity of the battery 27 reaches the lower limit value if the vehicle continues to travel in the choi travel mode. In view of safety, the certainty of being in the choi riding mode is improved, and the reformer 1 is activated when any one of the running mode determination parameters corresponds to the normal running mode.
[0086]
As described above, according to the third embodiment, after the ignition switch is turned on, the traveling mode is determined at a predetermined cycle based on the traveling mode determination parameter, which is the normal traveling mode or the choi riding traveling mode, Since the start / stop of the reformer 1 is controlled based on the determination result, the start / stop of the reformer 1 can be controlled in accordance with each travel mode, and the operation can be performed while improving the practical fuel consumption. It is possible to prevent a decrease in sex.
[0087]
In addition, the determination method of driving mode is not restricted to this. For example, a date / time travel pattern combining any one or more of a calendar, a clock, GPS, etc. is stored by learning control, and whether it is a choi ride mode or a normal travel mode according to the stored date / time travel pattern Can be considered. Here, the date / time travel pattern is a travel pattern specific to the driver determined by the date, day of the week, and time zone. For example, if you know that choi rides will be performed for delivery in densely populated areas at certain times of the week, remember that the delivery time zone is in choi ride mode by learning control. In this case, it is not necessary to determine the traveling mode in the next delivery time zone, and it is possible to immediately start traveling without starting the reformer by assuming that the traveling mode is the choi riding traveling mode.
[0088]
The flowchart of FIG. 8 is the fourth embodiment, which replaces FIGS. 2 and 4 of the first and second embodiments.
[0089]
Steps 120 and 130 in FIG. 8 are different from the first and second embodiments. That is, in step 120, the SOC indicating the state of charge of the battery 27 is read, and in step 100, a determination value Q ′ of the activation energy of the reformer 1 is calculated by searching a table having the contents shown in FIG.
[0090]
As shown in FIG. 9, the determination value Q ′ is the same as the determination value Q in the third embodiment when the SOC exceeds the lower limit value SOCmin, and the maximum startup energy assumed when the SOC is equal to or lower than the lower limit value SOCmin. This is the value Qmax.
[0091]
For this reason, in FIG. 8, when the SOC is as small as the lower limit SOCmin or less, the determination value Q ′ of the activation energy becomes the assumed maximum value Qmax of the activation energy, so that the activation energy of the reformer 1 at that time is Regardless of whether it is larger or smaller, the process proceeds from step 30 to step 40, and the reformer 1 is always started. This is because even if the operation is started by running on the ride, if the reformer 1 is not started halfway, the SOC may be lowered as the battery runs out (that is, the SOC reaches SOCmin). If the battery capacity is not enough to move the vehicle with only the motor 29 while the apparatus 1 is being activated, the vehicle will stop while the reformer 1 is being activated. In order to cope with this, while the reformer 1 is being activated, the battery capacity sufficient to drive the vehicle with only the motor 29 is left.
[0092]
Steps 10 and 20 in FIG. 8 are representative of steps 10 and 20 in FIG. 2 as the first embodiment or steps 10 and 20 in FIG. 4 as the second embodiment. That is, in step 10 of FIG. 8, the startup energy calculation parameter (the reformer temperature when diverting the first embodiment, the reformer 1 is stopped when diverting the second embodiment, and then the ignition key is turned on this time. The elapsed time until the operation and the outside air temperature) are read, and the starting energy is calculated based on this parameter in step 20 of FIG. 8 (when diverting the first embodiment, a table containing FIG. 3 is searched, When diverting the second embodiment, a map having the contents shown in FIG. 5 is searched).
[0093]
As described above, according to the fourth embodiment, since the determination value of the startup energy is calculated according to the SOC of the battery 27, the remaining amount of the battery hits the bottom during the startup of the reformer 1, and the vehicle is stopped. This can prevent a situation in which the vehicle cannot be driven.
[0094]
The flowchart of FIG. 10 is a fifth embodiment and corresponds to FIG. 6 of the third embodiment. The flow of FIG. 10 starts at the time of switching the ignition switch from OFF to ON and is executed at a predetermined cycle (for example, every 10 ms). However, it ends after the start-up of the reformer 1 is completed.
[0095]
The difference from the third embodiment is that steps 140, 150, and 160 are introduced instead of step 60 in FIGS. 2 and 6 (or step 60 in FIGS. 4 and 6). That is, in the fifth embodiment, a driving mode selection switch that can select whether the driving mode is the normal driving mode or the choi riding driving mode is provided in the driver's cab. See which riding mode is selected. If the driver has selected the normal running mode, the routine proceeds to step 110, where the reformer 1 is activated (reformer activation flag = 1).
[0096]
On the other hand, when the choi riding mode is selected, the routine proceeds to step 150, where the SOC of the battery 27 is read, and this SOC is compared with the judgment value A at step 160.
[0097]
Here, the determination value A is, for example, the SOC when the driver has selected the choi riding mode and the car stops running due to running out of the battery when actually driving on choi (that is, running only on battery power). (Constant value). At least, the value of SOC must be such that the rider can run on the choi until the reformer 1 in the cold state is immediately started and the warm-up of the reformer 1 is completed and the power generation by the fuel cell 21 is started. . The determination value A needs to be obtained empirically or experimentally or statistically. However, for example, 10-15 mode running may be used instead for calculation of the determination value A.
[0098]
If the SOC is less than or equal to the determination value A, it is determined that if the vehicle is actually running on the joy ride, the battery will run out and the vehicle will stop running, and the routine proceeds to step 110 where the reformer 1 is started. In this case, in order to avoid having to stop the vehicle during traveling, the traveling of the vehicle is started after power generation by the fuel cell 21 is started or until the start of the reformer is finished. It is desirable to start running after the reformer has been started to such an extent that the running of the vehicle can be maintained.
[0099]
On the other hand, if the SOC exceeds the determination A, the process proceeds from step 160 to step 70 and the subsequent steps, and the same processing as in the third embodiment shown in FIG. 6 is performed.
[0100]
As described above, according to the fifth embodiment, if the driver selects the normal driving mode with the driving mode selection switch, the reformer 1 is started immediately to shorten the driving by the battery power. Consumption can be reduced.
[0101]
In addition, when the driver has selected the choi riding mode with the driving mode selection switch, it is further determined whether or not the vehicle will stop running due to running out of the battery when the choi riding is actually performed based on the current SOC. If the battery runs out and the vehicle stops running when the vehicle is actually running on the choi, the reformer 1 is started immediately, and the vehicle due to a decrease in the remaining battery power during the choi ride A situation such as a stop can be prevented.
[0102]
The flowchart of FIG. 11 is the sixth embodiment, which replaces FIG. 10 of the fifth embodiment. However, unlike the fifth embodiment, FIG. 2 (or FIG. 4) is executed when the ignition key is switched from OFF to ON.
[0103]
The difference from the fifth embodiment resides in the handling of the travel mode selection switch signal and newly added steps 170, 180, 190, and 200. That is, in step 140, a signal from the travel mode selection switch is received to see which travel mode is selected by the driver or which travel mode is not selected.
[0104]
The operation when the driver selects the normal travel mode is the same as that in the fifth embodiment, and the procedure proceeds to step 110 to start the reformer 1. In actual driving, the driver may change his mind and stop driving despite having selected the normal driving mode, but at least he will not run out of battery during driving. .
[0105]
Next, when the driver has selected the choi riding mode, the routine proceeds from step 140 to steps 170 and 180, where the starting energy calculated in step 20 of FIG. 2 is read, and reforming is performed based on this value. The running electric energy E [Wh] at the time of starting the device 1 is calculated.
[0106]
The calculation of the reformer start-up running electric energy E is performed as follows. First, the time until the start of the reformer 1 is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 12 from the start energy of the reformer 1. Next, assuming that Choi riding is, for example, 10-15 mode driving, the amount of electric power consumed when the vehicle runs only in the 10-15 mode and the motor 29 until the start of the reformer 1 is calculated ( Or, if the relationship between the reformer start-up completion time and the power consumption (= running power consumption at reformer start-up) is previously set in a table, this table is calculated from the reformer start-up completion time. By searching, it is possible to calculate the running power amount E when the reformer is started.
[0107]
It should be noted that the relationship between the power consumption of the auxiliary machine for starting the reformer 1 and the reformer start-up completion time is also experimentally obtained in advance and used as a table, and consumed when only the motor 29 travels. By adding to the amount of electric power, the calculation of the running electric energy E at the time of starting the reformer becomes more accurate.
[0108]
In step 190, the consumption rate of the battery 27 when the battery 27 is consumed by the reformer start-up running electric energy E is determined as the SOC. Calculated as E [%] and this consumption rate SOC E is compared to the current SOC at step 200. Consumption ratio SOC If E is equal to or higher than the current SOC, the reformer 1 will not be started immediately and the battery will run out during travel. Therefore, the process proceeds from step 200 to step 110 and the reformer 1 is started immediately (reformer start flag). = 1). Note that SOC is the consumption rate SOC If the control is performed so that the travel cannot be started until it becomes larger than E, it is possible to completely prevent the battery from running out during the travel.
[0109]
On the other hand, consumption rate SOC When E is less than the SOC, it is determined that it is possible to continue the ride on the choi, and the process proceeds from step 200 to step 100 and the reformer is not started (reformer start flag = 0).
[0110]
On the other hand, when neither driving mode is selected by the driver in step 140, the process proceeds to step 70 and subsequent steps to determine whether or not to start the reformer 1 as in the fifth embodiment. Even when it is determined in step 90 that the travel mode is the choi riding mode, the process proceeds to step 170 and subsequent steps. For this reason, even when the driver has not selected any of the travel modes, the consumption rate SOC is determined even when the travel mode determination means (steps 70, 80, 90) determines that the travel mode is the ride mode. When E is smaller than the current SOC, the process proceeds from step 200 to step 110, and the reformer 1 can be started, thereby reliably preventing the battery from running out during the choi ride.
[0111]
In the sixth embodiment, when the driving mode is selected by the driver or when no driving mode is selected by the driver, the driving mode determination means determines that the driving mode is the driving mode. The amount of electric power E consumed by the battery 27 during activation of the reformer 1 is calculated from the activation energy of the reformer 1, and the consumption rate SOC of the battery 27 corresponding to the amount of electric power E consumed by the battery 27 is calculated. When E is equal to or higher than the SOC of the battery 27, the reformer 1 is started. Therefore, it is possible to avoid running out of battery due to running out of the battery when traveling on the choi.
[0112]
In the sixth embodiment, in addition to the choi riding mode, the driving mode during the reformer start-up and the driving mode after the start-up of the reformer are determined, and each of the three driving modes is determined by sound or display. If the means for notifying is added, the driver's accuracy in selecting the driving mode is increased.
[0113]
In the embodiment, the fuel cell having the fuel reformer is described as to whether or not the fuel reformer is started. However, the present invention is not limited to this, and the solid oxide fuel cell or the electrode that generates power by internal reforming is described. The present invention can be similarly applied as to whether or not the fuel cell is started for a solid oxide fuel cell that generates power directly from fuel by reaction.
[0114]
In the embodiment, the fuel cell vehicle is described as an example of the fuel cell power plant for mobile bodies, but ships, industrial machines, etc. are also fuel cell power plants for mobile bodies, and the present invention is applied to these as well. Can do.
[0115]
In the embodiments, the case where the fuel is methanol has been described. However, the fuel is not limited to this, and gasoline, propane gas, natural gas, naphtha, and other hydrocarbon fuels may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining start-up control of the reformer of the first embodiment.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the reformer temperature and the starting energy of the reformer.
FIG. 4 is a flowchart for explaining start-up control of the reformer of the second embodiment.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the outside air temperature, the elapsed time from when the reformer is stopped to when the ignition key is turned on, and the start-up energy of the reformer.
FIG. 6 is a flowchart for explaining start-up control of the reformer of the third embodiment.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between each travel mode determination parameter and a boundary value between two travel modes.
FIG. 8 is a flowchart for explaining start-up control of a reformer according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between SOC and determination value.
FIG. 10 is a flowchart for explaining start-up control of the reformer of the fifth embodiment.
FIG. 11 is a flowchart for explaining start-up control of a reformer according to a sixth embodiment.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the startup energy of the reformer and the startup completion time.
[Explanation of symbols]
1 Reformer (fuel reformer)
21 Fuel cell
27 Battery (power storage device)
29 Motor (drive device)
33 Controller
38 Temperature sensor

Claims (23)

燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、
この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と、
を備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、
前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、
前記蓄電装置のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、
前記移動体の走行開始時に前記起動エネルギ推定手段の推定する起動エネルギが判定値以上の場合であって、前記ＳＯＣ検出手段により検出されるＳＯＣが下限値よりも大きいときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。A fuel reformer for generating reformed gas from fuel;
A fuel cell that generates electric power using the reformed gas; and
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
A driving device for driving the moving body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device;
In a fuel cell power plant for a mobile body comprising:
An activation energy estimation means for estimating a start energy before Symbol fuel reformer,
SOC detecting means for detecting the SOC of the power storage device;
When the starting energy estimated by the starting energy estimating means at the start of traveling of the moving body is equal to or larger than a determination value , and the SOC detected by the SOC detecting means is larger than a lower limit value, the fuel reformer is Start control means for controlling to drive the mobile body with the electric power supplied from the power storage device without starting,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と、
を備える移動体用燃料電池パワープラント移動体において、
前記燃料電池の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、
前記蓄電装置のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、
前記移動体の走行開始時に前記起動エネルギ推定手段の推定する起動エネルギが判定値以上の場合であって、前記ＳＯＣ検出手段により検出されるＳＯＣが下限値よりも大きいときは前記燃料電池を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。 A fuel cell that generates electricity ;
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
A driving device for driving the moving body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device;
In a mobile fuel cell power plant mobile comprising:
And start-up energy estimation means for estimating the start-up energy of the previous Symbol fuel cell,
SOC detecting means for detecting the SOC of the power storage device;
When the starting energy estimated by the starting energy estimating means at the start of traveling of the moving body is greater than or equal to a determination value , and the SOC detected by the SOC detecting means is larger than a lower limit value, the fuel cell is started . First, a start control means for controlling the mobile body to be driven by the electric power supplied from the power storage device ;
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 前記燃料電池は、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動体用燃料電池パワープラント。 The fuel cell is a solid oxide fuel cell that generates electric power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates electric power directly from fuel by an electrode reaction .
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 2 . 前記起動エネルギ推定手段は、前記起動エネルギを前記燃料改質装置の温度に基づいて推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The startup energy estimating means estimates the startup energy based on a temperature of the fuel reformer;
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 1 . 前記起動エネルギ推定手段は、前記起動エネルギを前記燃料電池の温度に基づいて推定する、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The activation energy estimation means estimates the activation energy based on the temperature of the fuel cell.
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 2 or 3 . 前記起動エネルギ推定手段は、前記起動エネルギを、前記燃料改質装置が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The activation energy estimation means estimates the activation energy based on the time from when the fuel reformer stopped last time to the start of traveling of the moving body this time,
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 1 . 前記起動エネルギ推定手段は、前記起動エネルギを、前記燃料電池が前回に停止してから今回移動体の走行開始までの時間に基づいて推定する、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The activation energy estimating means estimates the activation energy based on a time from when the fuel cell is stopped last time until the start of traveling of the moving body this time,
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 2 or 3 . 前記起動エネルギ推定手段は、前記起動エネルギを外気温度に基づいても推定する、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The starting energy estimating means also estimates the starting energy based on an outside air temperature;
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 6 or 7 . 燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、
この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と
を備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、
走行距離又は走行時間が短く前記燃料改質装置が起動するかしないかのうちに停止する走行時には、その前記燃料改質装置を起動しない起動制御手段を備える、
ことを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。A fuel reformer for generating reformed gas from fuel;
A fuel cell that generates electric power using the reformed gas; and
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
In a fuel cell power plant for a moving body comprising a driving device that drives the moving body with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device,
A running control means that does not start the fuel reforming device during running when the travel distance or running time is short or when the fuel reforming device is started or not ,
A fuel cell power plant for a moving body. チョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する走行モード判定手段を備え、
前記起動制御手段は、この判定結果より通常走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動し、チョイ乗り走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する、
ことを特徴とする請求項９に記載の移動体用燃料電池パワープラント。A travel mode determination means for determining whether the travel mode is the normal riding mode or the choi riding mode ,
Said activation control means, this time from the determination result is normal running mode drives the moving body by electric power supplied from the fuel cell to start the fuel reformer, the when a Choi ride running mode Control to drive the mobile body with the power supplied from the power storage device without starting the fuel reformer,
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 9 . 電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と、
を備える移動体用燃料電池パワープラント移動体において、
チョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する走行モード判定手段と、
この判定結果より通常走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動し、チョイ乗り走行モードであるときは前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。 A fuel cell that generates electricity ;
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
A driving device for driving the moving body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device;
In a mobile fuel cell power plant mobile comprising:
Traveling mode determination means for determining whether the riding mode is the choi riding mode or the normal traveling mode;
The determination result than when a normal driving mode to drive the movable body with power supplied from the fuel cell to start the fuel reformer, when a Choi ride drive mode starts the fuel reformer Without starting control means for controlling to drive the mobile body with the power supplied from the power storage device ,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 前記燃料電池は、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体用燃料電池パワープラント。 The fuel cell is a solid oxide fuel cell that generates electric power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates electric power directly from fuel by an electrode reaction .
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 11 . 前記走行モード判定手段は、前記チョイ乗り走行モードか通常走行モードかをイグニッションキーのＯＮ操作後に実際に走行している時間、実走行速度、走行電力要求量、バッテリ消費電力量、アクセルペダルの踏み込み速度の少なくとも一つに基づいて判定する、
ことを特徴とする請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The travel mode determination means determines whether the travel mode is a normal travel mode or an actual travel time after the ignition key is turned on, actual travel speed, travel power requirement, battery power consumption, accelerator pedal depression Based on at least one of the speeds,
The fuel cell power plant for a moving body according to any one of claims 10 to 12, wherein 前記走行モード判定手段は、カレンダー、時計、ＧＰＳのいずれか一つ以上を組み合わせた日時走行パターンを学習制御で記憶させておき、この記憶させた日時走行パターンに従って前記チョイ乗り走行モードか通常走行モードかを判定する、
ことを特徴とする請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の移動体用燃料電池パワープラント。The travel mode determination means stores a date / time travel pattern combining any one or more of a calendar, a clock, and a GPS by learning control, and according to the stored date / time travel pattern, the choy riding mode or the normal travel mode is stored. To determine,
The fuel cell power plant for a moving body according to any one of claims 10 to 12, wherein 燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、
この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と
を備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、
運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、
前記移動体の走行開始時にこの走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されているときは、前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。A fuel reformer for generating reformed gas from fuel;
A fuel cell that generates electric power using the reformed gas; and
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
In a fuel cell power plant for a moving body comprising a driving device that drives the moving body with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device,
A driving mode selection means capable of selecting a normal driving mode and a choi riding driving mode based on a driver's intention;
When said Choi ride travel mode is selected by the drive mode selection means traveling at the start of the moving body, without starting the fuel reformer so as to drive the movable body with power supplied from said power storage device and start-up control means for controlling to,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と、
を備える移動体用燃料電池パワープラント移動体において、
運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、
前記移動体の走行開始時にこの走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されているときは、前記燃料改質装置を起動せず、前記蓄電装置から供給される電力で移動体を駆動するように制御する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。 A fuel cell that generates electricity ;
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
A driving device for driving the moving body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device;
In a mobile fuel cell power plant mobile comprising:
A driving mode selection means capable of selecting a normal driving mode and a choi riding driving mode based on a driver's intention;
When said Choi ride travel mode is selected by the drive mode selection means traveling at the start of the moving body, without starting the fuel reformer so as to drive the movable body with power supplied from said power storage device and start-up control means for controlling to,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 実際にチョイ乗り走行を行わせたとき前記蓄電装置の電力不足で走行停止に陥るかどうかを判定する手段を有し、
この判定結果より実際にチョイ乗り走行を行わせたとき電力不足で走行停止に陥るとき前記燃料改質装置を起動する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の移動体用燃料電池パワープラント。Means for determining whether or not the power storage device falls into running stop due to power shortage when actually running on the ride;
From this determination result, when the actual ride is performed, the fuel reformer is started when the vehicle stops running due to insufficient power.
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 15 . 実際にチョイ乗り走行を行わせたとき前記蓄電装置の電力不足で走行停止に陥るかどうかを判定する手段を有し、
この判定結果より実際にチョイ乗り走行を行わせたとき電力不足で走行停止に陥るとき前記燃料電池を起動する。
ことを特徴とする請求項１６に記載の移動体用燃料電池パワープラント。Means for determining whether or not the power storage device falls into running stop due to power shortage when actually running on the ride;
From this determination result, the fuel cell is activated when the running is stopped due to power shortage when actually running on the ride.
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 16 . 燃料から改質ガスを生成する燃料改質装置と、
この改質ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と
を備える移動体用燃料電池パワープラントにおいて、
前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、
運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、
この走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されている場合に、前記燃料改質装置起動時の走行電力量を前記起動エネルギ推定手段が推定する起動エネルギーに基づいて演算する起動時走行電力量演算手段と、
この燃料改質装置起動時の走行電力量Ｅが前記蓄電装置に残っていないときは前記燃料改質装置を起動して前記燃料電池から供給される電力で移動体を駆動する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。A fuel reformer for generating reformed gas from fuel;
A fuel cell that generates electric power using the reformed gas; and
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
In a fuel cell power plant for a moving body comprising a driving device that drives the moving body with electric power supplied from a fuel cell or a power storage device,
Starting energy estimating means for estimating the starting energy of the fuel reformer;
A driving mode selection means capable of selecting a normal driving mode and a choi riding driving mode based on a driver's intention;
When the travel mode selection means selects the choi riding travel mode, the running power amount at start time is calculated based on the start energy estimated by the start energy estimating means when the fuel reformer is started. Computing means;
And activation control means for driving the moving body by electric power supplied from the fuel cell to start the fuel reformer when the fuel reformer startup of the running power amount E does not remain in the electric storage device,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 電力を発生する燃料電池と、
この燃料電池で発生された電力を充電すると共に電力を放電する蓄電装置と、
燃料電池または蓄電装置から供給される電力により移動体を駆動する駆動装置と、
を備える移動体用燃料電池パワープラント移動体において、
前記燃料改質装置の起動エネルギを推定する起動エネルギ推定手段と、
運転者の意思に基づいて通常走行モードとチョイ乗り走行モードとを選択できる走行モード選択手段と、
この走行モード選択手段によりチョイ乗り走行モードが選択されている場合に、前記燃料改質装置起動時の走行電力量を前記起動エネルギ推定手段が推定する起動エネルギーに基づいて演算する起動時走行電力量演算手段と、
この燃料改質装置起動時の走行電力量Ｅが前記蓄電装置に残っていないときは前記燃料電池を起動してその燃料電池から供給される電力で移動体を駆動する起動制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体用燃料電池パワープラント。 A fuel cell that generates electricity ;
A power storage device that charges the power generated in the fuel cell and discharges the power; and
A driving device for driving the moving body with electric power supplied from the fuel cell or the power storage device;
In a mobile fuel cell power plant mobile comprising:
Starting energy estimating means for estimating the starting energy of the fuel reformer;
A driving mode selection means capable of selecting a normal driving mode and a choi riding driving mode based on a driver's intention;
When the travel mode selection means selects the choi riding travel mode, the running power amount at start time is calculated based on the start energy estimated by the start energy estimating means when the fuel reformer is started. Computing means;
And start control means the fuel reformer startup of the running power amount E is when not remaining in the power storage device for driving the movable body by the power supplied from the fuel cell to start the fuel cell,
A fuel cell power plant for moving bodies, comprising: 前記燃料電池は、内部改質によって発電する固体酸化物型燃料電池または電極反応によって直接燃料から発電する固体酸化物型燃料電池である、
ことを特徴とする請求項１６また請求項２０に記載の移動体用燃料電池パワープラント。 The fuel cell is a solid oxide fuel cell that generates electric power by internal reforming or a solid oxide fuel cell that generates electric power directly from fuel by an electrode reaction .
21. The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 16 or claim 20, wherein 前記チョイ乗り走行モードの他に前記燃料改質装置起動中の走行モードと燃料改質装置起動完了後の走行モードを判定し、音または表示によってこれら３つの各走行モードを告知する手段を設ける、
ことを特徴とする請求項１９に記載の移動体用燃料電池パワープラント。In addition to the choi riding mode, there is provided a means for determining a travel mode during startup of the fuel reformer and a travel mode after completion of startup of the fuel reformer, and notifying each of the three travel modes by sound or display,
The fuel cell power plant for moving bodies according to claim 19 . 前記チョイ乗り走行モードの他に前記燃料電池起動中の走行モードと燃料電池起動完了後の走行モードを判定し、音または表示によってこれら３つの各走行モードを告知する手段を設ける、
ことを特徴とする請求項２０または２１に記載の移動体用燃料電池パワープラント。In addition to the choi riding mode, there is provided a means for determining a driving mode during the fuel cell startup and a driving mode after the fuel cell startup is completed, and notifying each of these three driving modes by sound or display,
The fuel cell power plant for a moving body according to claim 20 or 21,
JP2001260639A 2001-08-30 2001-08-30 Mobile fuel cell power plant Expired - Lifetime JP3659204B2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001260639A JP3659204B2 (en) 2001-08-30 2001-08-30 Mobile fuel cell power plant
US10/332,270 US6994931B2 (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
CNB028022335A CN100472912C (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
EP10012441A EP2267866B1 (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
CN2007101061110A CN101056006B (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
PCT/JP2002/008403 WO2003021740A1 (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
EP02796469A EP1456930B1 (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
KR10-2003-7003859A KR100502866B1 (en) 2001-08-30 2002-08-21 Fuel cell power plant for mobile unit
DE60238347T DE60238347D1 (en) 2001-08-30 2002-08-21 FUEL CELL ENERGY PRODUCTION PLANT FOR ONE MOBILE UNIT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001260639A JP3659204B2 (en) 2001-08-30 2001-08-30 Mobile fuel cell power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003068339A JP2003068339A (en) 2003-03-07
JP3659204B2 true JP3659204B2 (en) 2005-06-15

Family

ID=19087812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001260639A Expired - Lifetime JP3659204B2 (en) 2001-08-30 2001-08-30 Mobile fuel cell power plant

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6994931B2 (en)
EP (2) EP1456930B1 (en)
JP (1) JP3659204B2 (en)
KR (1) KR100502866B1 (en)
CN (2) CN101056006B (en)
DE (1) DE60238347D1 (en)
WO (1) WO2003021740A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021064438A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08 日産自動車株式会社 Method for controlling fuel cell system, and fuel cell system

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003189409A (en) * 2001-12-21 2003-07-04 Toyota Motor Corp Motor-mounted vehicle
DE10231699A1 (en) * 2002-07-13 2004-01-22 Ballard Power Systems Ag The fuel cell system
US20050162122A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 Dunn Glenn M. Fuel cell power and management system, and technique for controlling and/or operating same
ATE476762T1 (en) * 2004-04-07 2010-08-15 Yamaha Motor Co Ltd FUEL CELL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF
JP4722409B2 (en) * 2004-04-12 2011-07-13 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP4426892B2 (en) * 2004-04-13 2010-03-03 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP4675623B2 (en) * 2004-12-28 2011-04-27 本田技研工業株式会社 Fuel cell system and control method thereof
US8206858B2 (en) 2005-01-24 2012-06-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel cell system and starting method therefor
EP1845575B1 (en) * 2005-01-24 2018-04-11 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel cell system and start method thereof
JP5372313B2 (en) * 2006-02-03 2013-12-18 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 Power supply system having fuel cell device
US8980489B2 (en) * 2006-03-27 2015-03-17 Casio Computer Co., Ltd. Fuel cell type power generation device, electronic apparatus and treatment method of fuel
US8202661B2 (en) * 2006-06-27 2012-06-19 Fuelcell Energy, Inc. Method and system for recovering high power output operation of high temperature fuel cells using a rapid load recovery procedure
JP5109360B2 (en) * 2006-12-14 2012-12-26 オムロン株式会社 Fuel cell system
JP5024725B2 (en) * 2006-12-27 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system
JP4341704B2 (en) * 2007-07-12 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
JP5194751B2 (en) * 2007-12-05 2013-05-08 日産自動車株式会社 FUEL CELL DEVICE, START-UP DETERMINING DEVICE, AND START-UP DETERMINING METHOD
KR20110082120A (en) 2008-07-01 2011-07-18 프로테라 인크 Charging stations for electric vehicles
DE102009009667B4 (en) * 2009-02-19 2015-06-03 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Method for operating a fuel cell system and fuel cell system
JP5500504B2 (en) * 2009-05-28 2014-05-21 Ｔｏｔｏ株式会社 Solid oxide fuel cell
US8460816B2 (en) * 2009-10-08 2013-06-11 Etymotic Research, Inc. Rechargeable battery assemblies and methods of constructing rechargeable battery assemblies
AU2010336422A1 (en) 2009-12-23 2012-07-19 Proterra Inc. Charging stations for electric vehicles
KR101189581B1 (en) * 2010-11-17 2012-10-11 기아자동차주식회사 Heating control method for fuel cell vehicle
US20120143410A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 Aptera Motors, Inc. Interactive driver system for an electric vehicle
US10243396B2 (en) 2011-04-18 2019-03-26 Kyocera Corporation Control device, power control system, and power control method
US8762116B2 (en) * 2011-04-20 2014-06-24 GM Global Technology Operations LLC Vehicle motor temperature determination
JP2015159078A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 株式会社マキタ Power supply unit
JP6053722B2 (en) * 2014-06-09 2016-12-27 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle
JP6935664B2 (en) * 2016-05-02 2021-09-15 株式会社豊田中央研究所 Mobile with fuel cell
JP6982787B2 (en) * 2017-02-20 2021-12-17 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell control device and its control method, fuel cell vehicle
CN108819767B (en) * 2018-06-29 2020-06-09 奇瑞汽车股份有限公司 Control method and device for hydrogen fuel cell automobile power system
JP6602941B1 (en) * 2018-11-30 2019-11-06 東京瓦斯株式会社 Hydrogen production apparatus and hydrogen production method
KR102663210B1 (en) * 2018-12-11 2024-05-02 현대자동차주식회사 Control method for air-conditioning of vehicle during stop or parking
CN113540528B (en) * 2021-07-16 2022-10-21 同济大学 Method and equipment for monitoring operating environment of fuel cell

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2723685A1 (en) 1977-05-25 1978-11-30 Siemens Ag Cracked gas generator for catalytic fuel gasification - with atomised fuel sprays on porous plate upstream of catalyst package
JP3196549B2 (en) * 1995-01-09 2001-08-06 株式会社日立製作所 Power generation system with fuel reformer
JP3608017B2 (en) * 1996-07-22 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 Power system
IT1283585B1 (en) 1996-04-11 1998-04-22 Snam Progetti EQUIPMENT TO CARRY OUT PARTIAL OXIDATION REACTIONS
JPH11130405A (en) 1997-10-28 1999-05-18 Ngk Insulators Ltd Reforming reaction device, catalytic device, exothermic catalytic body used for the same and operation of reforming reaction device
FR2771863B1 (en) 1997-12-01 2000-01-07 Renault DEVICE FOR PRELOADING AN ELECTRIC POWER NETWORK
JP4244399B2 (en) 1998-05-14 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 FUEL CELL SYSTEM, ELECTRIC VEHICLE HAVING THE SAME AND FUEL CELL SYSTEM START-UP CONTROL METHOD
JP4464474B2 (en) * 1998-06-25 2010-05-19 トヨタ自動車株式会社 FUEL CELL SYSTEM, FUEL CELL VEHICLE, AND FUEL CELL CONTROL METHOD
JP4253920B2 (en) 1999-05-06 2009-04-15 日産自動車株式会社 Fuel cell vehicle power distribution control device
DE19954306B4 (en) * 1999-11-11 2004-09-02 Ballard Power Systems Ag Device for generating electrical energy with a fuel cell in a vehicle and method for operating such a device
DE19955929C2 (en) 1999-11-20 2002-04-18 Daimler Chrysler Ag Process for the autothermal reforming of a hydrocarbon
AU2001251334A1 (en) 2000-04-05 2001-10-23 Hydrogen Burner Technology, Inc. Pulsed flow, fuel-processing system
JP3768066B2 (en) 2000-05-02 2006-04-19 株式会社アイチコーポレーション Rail wheel rolling control device for railcars
DE10021815A1 (en) 2000-05-04 2001-11-08 Daimler Chrysler Ag Device for inserting educts into a reactor used in autothermal reactors for reforming hydrocarbons comprises an educt preparation zone in the flow direction of the educts followed by a mixing zone and a distribution zone
JP3721947B2 (en) * 2000-05-30 2005-11-30 日産自動車株式会社 Control device for fuel cell system
JP3770087B2 (en) * 2001-01-19 2006-04-26 日産自動車株式会社 Mobile power management device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021064438A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08 日産自動車株式会社 Method for controlling fuel cell system, and fuel cell system
JPWO2021064438A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08
JP7163509B2 (en) 2019-10-04 2022-10-31 日産自動車株式会社 Fuel cell system control method and fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
CN101056006A (en) 2007-10-17
KR20030036796A (en) 2003-05-09
CN1526189A (en) 2004-09-01
EP2267866B1 (en) 2012-06-20
CN100472912C (en) 2009-03-25
US20030180583A1 (en) 2003-09-25
KR100502866B1 (en) 2005-07-20
WO2003021740A1 (en) 2003-03-13
US6994931B2 (en) 2006-02-07
EP2267866A1 (en) 2010-12-29
JP2003068339A (en) 2003-03-07
EP1456930A1 (en) 2004-09-15
CN101056006B (en) 2012-05-09
DE60238347D1 (en) 2010-12-30
EP1456930B1 (en) 2010-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3659204B2 (en) Mobile fuel cell power plant
JP3431021B2 (en) Vehicle fuel cell system
US6811578B2 (en) Fuel reforming apparatus and method of controlling same
CN108432018A (en) The control method of fuel cell system and fuel cell system
CN102484271B (en) Control device and control method for fuel cell system
JP3770087B2 (en) Mobile power management device
JP2002141073A (en) Fuel cell system for mobile body
JP2007043850A (en) Fuel cell vehicle
JP2013042621A (en) Vehicle drive device
JP4075384B2 (en) Fuel reforming system
US10804554B2 (en) Fuel cell system and control method for fuel cell system
JP2007128778A (en) Fuel cell system, its control method, and vehicle mounting it
KR20020021167A (en) Fuel-cell system for moving body and control method thereof
CN108432014B (en) Fuel cell system and control method of fuel cell system
JP6922985B2 (en) Hybrid vehicle control method and control device
JP2005044531A (en) Fuel cell system
JP2002343401A (en) Energy output device equipped with fuel cell
JP6167864B2 (en) FUEL CELL SYSTEM, FUEL CELL VEHICLE, AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL CELL SYSTEM
JP2009044835A (en) Fuel cell vehicle
JP4329327B2 (en) Power output device
JP3876763B2 (en) Control device for fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3659204

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090325

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090325

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100325

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100325

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110325

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110325

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120325

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130325

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130325

Year of fee payment: 8